火星驚現(xiàn)生命線索：毅力號(hào)發(fā)現(xiàn)數(shù)十億年前微生物痕跡，距揭開地外生命謎底僅一步之遙？

就在昨天，2025年9月10日，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在權(quán)威期刊《自然》（Nature）雜志上重磅發(fā)布論文，宣布NASA毅力號(hào)火星車在紅色星球上發(fā)現(xiàn)迄今最具說服力的潛在遠(yuǎn)古生命證據(jù)！一塊名為「切亞瓦瀑布」（Cheyava Falls）的巖石樣本，布滿神秘的毫米級(jí)豹斑巖（leopard spots），這些斑點(diǎn)富含鐵磷酸鹽和鐵硫化物礦物，伴隨有機(jī)碳的存在，仿佛是微生物代謝的「化石指紋」。這一發(fā)現(xiàn)瞬間點(diǎn)燃全球科學(xué)界熱情：火星曾是生命搖籃的猜想，從科幻走向現(xiàn)實(shí)？但科學(xué)家們冷靜提醒，確鑿證明需將樣本帶回地球——這不僅是技術(shù)挑戰(zhàn)，更是人類探索宇宙孤獨(dú)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。讓我們跟隨這塊巖石的線索，揭開火星遠(yuǎn)古湖泊的秘密。

▲這張由NASA毅力號(hào)火星車WATSON成像儀拍攝的照片，聚焦于「切亞瓦瀑布」（Cheyava Falls）巖石樣本的表面細(xì)節(jié)。圖像展示了一個(gè)粗糙、多孔的淺色巖層，布滿細(xì)小顆粒和斑點(diǎn)，紅色箭頭標(biāo)注了兩個(gè)關(guān)鍵特征：上方是一個(gè)橢圓形深色顆粒，標(biāo)注為Olivine（橄欖石，一種常見的火成巖礦物，常源于火山活動(dòng)）；下方是一個(gè)較小的白色圓點(diǎn)，標(biāo)注為「Leopard Spot」（豹斑，指毫米級(jí)鐵磷酸鹽和硫化物礦物斑點(diǎn)，可能源于氧化還原反應(yīng)，與潛在微生物活動(dòng)相關(guān)）。這些斑點(diǎn)嵌入在泥質(zhì)基質(zhì)中，整體色調(diào)從米黃到淺灰，表面散布著微小凹坑和碎屑，暗示古老湖泊沉積環(huán)境。圖片強(qiáng)調(diào)了巖石的化學(xué)多樣性，為天體生物學(xué)研究提供視覺線索。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS。

●從維京號(hào)到毅力號(hào)：天體生物學(xué)界的漫長(zhǎng)追尋

天體生物學(xué)（astrobiology，研究宇宙中生命起源、演化和分布的交叉學(xué)科）對(duì)火星生命的搜尋，已是半個(gè)多世紀(jì)的史詩(shī)般歷程。回溯里程碑：1976年，NASA的維京號(hào)著陸器首次在火星表面開展生命實(shí)驗(yàn)，卻因結(jié)果模棱兩可而引發(fā)爭(zhēng)議——它檢測(cè)到有機(jī)反應(yīng)，但可能只是化學(xué)假陽性。1996年，一塊名為ALH84001的火星隕石在地球上被發(fā)現(xiàn)，內(nèi)含疑似納米化石的結(jié)構(gòu)，轟動(dòng)一時(shí)，卻經(jīng)辯論后多被歸為非生物起源。進(jìn)入21世紀(jì)，2004年機(jī)遇號(hào)火星車證實(shí)火星曾有液態(tài)水流動(dòng)；2008年鳳凰號(hào)著陸器挖出水冰；2012年好奇號(hào)探測(cè)到有機(jī)分子和間歇性甲烷釋放，進(jìn)一步暗示潛在生物過程。2021年，毅力號(hào)登陸杰澤羅隕石坑（一座直徑45公里的古老撞擊坑，曾被河谷和湖泊填充），標(biāo)志著搜索進(jìn)入新階段：不再只是遙感，而是直接采集樣本。如今，這個(gè)最新發(fā)現(xiàn)堪稱巔峰——它首次將地質(zhì)、化學(xué)和潛在生物線索融為一體，超越以往模糊跡象，推動(dòng)我們逼近「我們是否孤獨(dú)？」的答案。

●意外的湖岸寶藏：毅力號(hào)的探索足跡

毅力號(hào)火星車自2021年2月登陸以來，像一位不倦的太空地質(zhì)學(xué)家，在杰澤羅隕石坑中穿梭巡游。這個(gè)選址絕非隨意：地質(zhì)證據(jù)顯示，數(shù)十億年前，這里曾是大型湖泊和河流交匯的綠洲，類似于地球上孕育生命的濕地。毅力號(hào)搭載的尖端儀器，如PIXL（行星X射線巖石化學(xué)儀，用于元素映射）和SHERLOC（掃描有機(jī)物和化學(xué)物質(zhì)的拉曼與熒光儀，用于分子檢測(cè)），讓它能像一位地質(zhì)偵探一樣，精準(zhǔn)剖析巖石內(nèi)部的秘密。

▲今年夏天，毅力號(hào)在耐熱瓦河谷（Neretva Vallis，一條古老河道，曾將水注入杰澤羅湖）中邂逅一片名為「明亮天使」（Bright Angel）的淺色露頭。這片巖層由細(xì)粒泥巖和泥質(zhì)礫巖組成，顯示出低能量湖泊環(huán)境的特征，而不是湍急河流的痕跡。毅力號(hào)鉆取的核心樣本「藍(lán)寶石峽谷」（Sapphire Canyon）正是從這里提取的。令人興奮的是，這塊巖石上布滿毫米級(jí)的「豹斑」斑點(diǎn)，這些斑點(diǎn)富含鐵-磷酸鹽和鐵-硫化物礦物（如維維安石和灰鉛礦），伴隨有機(jī)碳的存在。這種組合在地球上常見于微生物代謝的副產(chǎn)物，比如某些細(xì)菌通過氧化還原反應(yīng)（redox reactions，即電子轉(zhuǎn)移過程）形成的沉積物。

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)，包括地球科學(xué)教授桑杰夫·古普塔和羅伯特·巴恩斯博士，在2025年9月10日發(fā)表的《自然》論文中（標(biāo)題：《杰澤羅隕石坑中氧化還原驅(qū)動(dòng)的礦物和有機(jī)關(guān)聯(lián)》），通過沉積結(jié)構(gòu)映射和湖泊環(huán)境重建，為這一發(fā)現(xiàn)提供了關(guān)鍵地質(zhì)語境。古普塔教授強(qiáng)調(diào)：「這是一個(gè)非常激動(dòng)人心的潛在生物標(biāo)志，但并不意味著我們發(fā)現(xiàn)了火星生命。我們需要在地球上分析這些樣本，才能確認(rèn)是否涉及生物過程。」這種嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，正是科學(xué)精神的體現(xiàn)——證據(jù)必須經(jīng)得起層層檢驗(yàn)。

▲這張來自《自然》雜志論文的配圖，描繪了NASA毅力號(hào)火星車在杰澤羅隕石坑的探索足跡，焦點(diǎn)是「明亮天使」（Bright Angel）地層——一個(gè)潛在蘊(yùn)藏遠(yuǎn)古生命線索的淺色露頭。a部分是軌道鳥瞰圖，白色線條疊加顯示探測(cè)器的穿越路徑，從邊緣單元（Margin Unit，一種碳酸鹽巖層）起始，沿內(nèi)雷特瓦河谷（Neretva Vallis，一條古老河道）蜿蜒前行，途經(jīng)多個(gè)地質(zhì)標(biāo)志如「切亞瓦瀑布」（Cheyava Falls）、「瓦爾哈拉冰川」（Walhalla Glades）和「葡萄藤峽谷」（Grapevine Canyon），最終抵達(dá)馬索尼克神廟（Masonic Temple）露頭；橙色三角標(biāo)注了科學(xué)觀測(cè)點(diǎn)，箭頭指示方向，提供約100米尺度視角。b部分則是探測(cè)器Mastcam-Z相機(jī)拍攝的增強(qiáng)彩色全景拼接圖，從約110米遠(yuǎn)處眺望「明亮天使」地層的前景與上方高聳的邊緣單元接觸面，地平線上點(diǎn)綴著「切亞瓦瀑布」「阿波羅神廟」（Apollo Temple）和「汽船山」（Steamboat Mountain）等景觀，尺度條標(biāo)注50厘米和100米。整體圖示強(qiáng)調(diào)了氧化還原驅(qū)動(dòng)的礦物和有機(jī)關(guān)聯(lián)，讓讀者如親臨火星荒野，感受這場(chǎng)地質(zhì)探險(xiǎn)的震撼。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS。

●生物標(biāo)志的誘惑：微生物曾在此駐足？

為什么這個(gè)發(fā)現(xiàn)如此引人注目？讓我們深入剖析下。火星的遠(yuǎn)古湖泊環(huán)境，與地球上的類似棲息地高度相似。在數(shù)十億年前，火星大氣更厚實(shí)、水資源更豐富時(shí)，杰澤羅湖可能是一個(gè)溫暖的淺水區(qū)，適合微生物繁衍。樣本中的有機(jī)碳和礦物反應(yīng)邊界（reaction fronts，即化學(xué)變化的界面），顯示出氧化還原活動(dòng)的痕跡。這在地球上，往往與細(xì)菌利用有機(jī)物進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換有關(guān)，比如將鐵離子還原成礦物形式。

然而，火星的極端條件讓解讀變得復(fù)雜。毅力號(hào)火星車攜帶的儀器雖說強(qiáng)大，但分辨率有限，無法排除所有非生物解釋。例如，這些「豹斑」可能源于火山活動(dòng)或地下水化學(xué)作用。項(xiàng)目科學(xué)家凱蒂·斯塔克·摩根在新聞發(fā)布會(huì)上表示：「天體生物學(xué)主張，尤其是涉及潛在地外生命時(shí)，需要非凡的證據(jù)。」她強(qiáng)調(diào)，毅力號(hào)儀器設(shè)計(jì)初衷，就是初步識(shí)別潛在生物標(biāo)志（biosignatures，即生命活動(dòng)的化學(xué)或地質(zhì)痕跡），而完整故事需由地球?qū)嶒?yàn)室的精密設(shè)備來講述。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著火星探索的一個(gè)里程碑：它是迄今為止最有說服力的潛在生命證據(jù)，超越了以往的模糊線索，如有機(jī)分子或甲烷痕跡。它不僅重燃了人類對(duì)地外生命的憧憬，還為天體生物學(xué)（astrobiology，研究宇宙中生命起源和分布的學(xué)科）提供了寶貴數(shù)據(jù)。如果確認(rèn)屬實(shí)，這將改寫我們對(duì)太陽系生命多樣性的理解——火星或許不是死寂的荒原，而是曾有生命脈動(dòng)的搖籃。火星或曾是活潑的「第二地球」。英國(guó)太空署的馬修·庫(kù)克贊嘆：「這些化學(xué)信號(hào)是火星上首次潛在反映地球式生物過程的證據(jù)。」

●返回地球的迫切呼聲：樣本返回的荊棘之路

盡管毅力號(hào)已將「藍(lán)寶石峽谷」樣本封存，但真正的驗(yàn)證只能在地球上進(jìn)行。為什么？因?yàn)榛鹦擒嚿系墓ぞ唠m先進(jìn)，卻無法進(jìn)行高分辨率同位素分析或電子顯微鏡觀察，這些能區(qū)分生物與非生物起源。▲NASA和歐洲航天局（ESA）的火星樣本返回（Mars Sample Return，簡(jiǎn)稱MSR）計(jì)劃，正是為此而生：分三步走——毅力號(hào)收集樣本；著陸器取回并發(fā)射到火星軌道；另一艘飛船運(yùn)回地球，預(yù)計(jì)2030年代實(shí)現(xiàn)。

然而，這個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。成本膨脹和時(shí)間延誤已成為絆腳石：2024年，NASA曾征求商業(yè)方案替代傳統(tǒng)「天空起重機(jī)」（Skycrane）著陸系統(tǒng)，但進(jìn)展緩慢。2025年，美國(guó)政府預(yù)算請(qǐng)求一度取消該項(xiàng)目，引發(fā)科學(xué)界擔(dān)憂。

▲NASA代理局長(zhǎng)肖恩·達(dá)菲在9月10日的新聞會(huì)上表示：「我們關(guān)心資源和時(shí)間框架，相信有更好的、更快的方式帶回樣本……我們將繼續(xù)探索火星，并計(jì)劃將靴子踏上月球和火星。」美國(guó)國(guó)會(huì)撥款委員會(huì)最近提供了3億美元的救命錢，為項(xiàng)目注入一線生機(jī)。

英國(guó)太空署的馬修·庫(kù)克指出：「這個(gè)發(fā)現(xiàn)代表了我們對(duì)火星和地外生命理解的重大進(jìn)步。這些化學(xué)信號(hào)是火星上首次潛在反映地球式生物過程的證據(jù)。」MSR不僅是技術(shù)挑戰(zhàn)，更是人類好奇心的試金石：它將幫助我們解答「我們是否孤獨(dú)？」這個(gè)永恒問題。

這次發(fā)現(xiàn)如燈塔，照亮未來。毅力號(hào)火星車的伙伴「獨(dú)創(chuàng)號(hào)」直升機(jī)已超額完成72次飛行，為異星空中勘探鋪路。未來發(fā)射的英國(guó)建造羅莎琳德·富蘭克林火星車，將深挖類似樣本。科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往充滿不確定性，但正是這種探索精神，推動(dòng)人類前行。火星的「豹斑巖」或許預(yù)示生命在宇宙的普遍性。無論最終結(jié)果如何，都將激勵(lì)我們，邁向更遠(yuǎn)的星辰。

部分信息索引：

Redox-driven mineral and organic associations in Jezero Crater, Mars（nature.com/articles）

MARS SAMPLES MUST BE RETURNED TO EARTH TO PROVE IF LIFE EXISTED THERE（spacepolicyonline.com/news）

'Potential biosignatures' found in ancient Mars lake（phys.org/news）